專利名稱：利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用磷礦生產磷肥的工藝，尤其是涉及一種利用石梯磷礦 高鐵、中低品位的磷礦石直接生產枸溶性磷肥的制備工藝。
背景技術：
伊川縣石梯磷礦位于河南省伊川縣東南部的汝陽群云夢山脈，海拔高度為
880.5-380米左右，礦山屬于濱海一淺海相沉積變質型高鐵的中低品位磷塊巖 礦床。1970—1986年河南省地質三隊和國家化學工業部勘探大隊曾對伊川縣石 梯磷礦進行過測井探礦，經探測得知伊川縣石梯磷礦PA品位平均在18.26%左 右，而TFe含量均在11.68%以上。當時為了解決我國化肥工業氮、磷比例磷的 失調狀況，使伊川縣石梯磷礦能用于磷肥工業的生產。1984年和1987年湖北 省地質實驗室和南京市綜合巖礦測試中心都對伊川縣石梯磷礦進行了大規模的 可選性加工試驗，試驗結果證明由于伊川縣石梯磷礦磷與鐵分離難，礦山無 效益，國家于1990年7月13日批復(1990化堪地字33號文件)"在礦石加工 技術不能更好的解決磷、鐵分離之前伊川縣石梯磷礦不再進行勘探開采工作"。 故伊川縣石梯磷礦40多年來一直處于休眠狀態，未被開發利用。
為了解決我國目前磷資源日益缺乏的狀況緩解河南省農工業用磷生產供不 應求的現狀。本發明人前些年來緊密結合伊川縣石梯磷礦的磷與鐵難以分離等 特點，曾多次運用高爐冶煉法來生產枸溶性磷肥的試驗。但還是因磷礦中鐵難分離、易練爐，且焦炭用量過大，能源消耗高，有效磷的轉化率低(超不過80%)， 還有污染環境之弊端而告終。

發明內容
為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種利用石梯磷礦直接生產枸 溶性磷肥的制備工藝，該利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝與高爐
冶煉法比較，不僅具有有效磷分解、轉化速度快(約3-5秒)、轉化率高(轉化 率可高達98%以上)的特點，而且徹底的解決了伊川縣石梯磷礦一直未被開發 利用的問題。更重要的是該方法在生產過程中所釋放出的熱量，可全部回收利 用，生產成本極低，在整個生產過程中無廢渣、廢水產生，廢氣的排放也完全 符合國家環保要求，具有很好的經濟效益和社會效益。 為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案 一種利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝； 所述的組分按重量百分比62% 82%煤粉，18% 38%磷礦； 所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收
集；
所述的利用石梯磷礦直接生產枸溶件磷肥工藝具體內容； 1)、配料；
將磷礦破碎至直徑小于lcm待用；
分別秤取破碎后的磷礦1腦 38%，煤粉62% 82%，充分攪拌均勻；所述的 磷礦與煤粉的混合比例，按磷礦中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量不同而合理調配，計算到能生產出符合國標的有效磷為宜；
2) 、研磨；
將攪拌均勻的磷礦、煤粉混合物放入球磨機中細磨到80目以下；
3) 、蒸汽鍋爐布料；
將磨細好的磷礦和煤粉投入熱力蒸汽煤粉鍋爐中燃燒反應；使磷礦在煤粉 爐的爐腔內產生熱解反應；
4) 、燃燒；
開啟煤粉爐開始燃燒反應磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應；
CaaF (PO》:!+ H20 ^ Ca4P209+HF; 熱解時，煤粉爐的燃燒溫度控制在1400 1600"C，燃燒時間在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃燒后的灰渣通過煤粉爐的熱交換器被迅速急冷形成微孔狀磷酸鈣
(C^PA)晶體；燃燒后的灰渣在煙氣的作用下通過鍋爐的熱交換器需在3 6 秒之間急冷到150 200°C;便形成即枸溶性磷肥產品；
6) 、成品收集；
將即枸溶性磷肥收集，按不同容器稱重、打包便完成了一次加工工藝過程， 多次重復以上加工工藝過程便是實現流水線作業。
由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果在于；
所述的利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝方法雖然還是利用高
爐冶煉法"高溫、急冷"的運行機理來實現磷礦中有效磷的分解、轉化的；但
該方法卻不需要有環境污染之敞開式的高爐，也不需要價格不菲的焦炭。而是利用普通的環保型煤粉鍋爐和普通的煤粉來完成伊川縣石梯磷礦高鐵、中低品 位磷礦中有效磷的轉化，由于石梯磷礦中磷的含量基本穩定，但是所用的煤粉 來源不同，具體調配視煤粉的灰分含量而定。


圖l是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
參考下面的實施例，可以更詳細地解釋本發明；但是，本發明并不局限于 這些實施例的組合方式。
實施例1:
根據附圖1中所列工藝歩驟；實施利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制 備工乙；
所述的組分按重量百分比62%煤粉，38%磷礦；
所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥工藝具體內容； 1)、配料；
將磷礦破碎至直徑小于lcm待用；
分別秤取破碎后的磷礦38%，煤粉62%，充分攪拌均勻；所述的磷礦與煤粉 的混合比例，是按磷礦中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理調配計算所得;對于該步驟可以依據容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
將攪拌均勻的磷礦、煤粉混合物放入球磨機中細磨到80目以下；
3) 、蒸汽鍋爐布料；
將磨細好的磷礦和煤粉的混合物通過管路輸送到煤粉爐的噴煤料倉中，均 勻的噴入煤粉爐的爐腔內；
4) 、燃燒；
將磨細好的磷礦和煤粉投入蒸發量為75噸每小時的熱力蒸汽煤粉鍋爐中 燃燒反應；使磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應； CasF (P0》3+ H20 — CaP209+HF; 熱解時，煤粉爐的燃燒溫度控制在1400 1600"C，燃燒時間在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃燒后的灰渣通過煤粉爐的熱交換器被迅速急冷形成微孔狀磷酸鈣 (CaJMX)晶體；燃燒后的灰渣在煙氣的作用下通過鍋爐的熱交換器需在3 6
秒之間急冷到150 200 °C;便形成即枸溶性磷肥產品；
6) 、成品收集；
將即枸溶性磷肥收集，按不同容器稱重、打包便完成了一次加工工藝過程， 多次重復以上加工工藝過程便可實現流水線作業。
實施例2:
根據附圖1中所列工藝步驟；實施利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制 備工藝；所述的組分按重量百分比70%煤粉，30%磷礦；
所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷礦直接牛產枸溶性磷肥工藝具體內容；
1) 、配料；
將磷礦破碎至直徑小于lcm待用；
分別秤取破碎后的磷礦30%，煤粉70%，充分攪拌均勻；所述的磷礦與煤粉 的混合比例，是按磷礦中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理調配計算所得 對于該步驟可以依據容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
將攪拌均勻的磷礦、煤粉混合物放入球磨機中細磨到80目以下；
3) 、蒸汽鍋爐布料；
將磨細好的磷礦和煤粉的混合物通過管路輸送到煤粉爐的噴煤料倉中，均 勻的噴入煤粉爐的爐腔內；
4) 、燃燒；
將磨細好的磷礦和煤粉投入蒸發量為75噸每小時的熱力蒸汽煤粉鍋爐中 燃燒反應；使磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應； Ca5F(P04)3+ H20 — Ca4P209+HF; 熱解時，煤粉爐的燃燒溫度控制在1400 1600U燃燒時間在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃燒后的灰渣通過煤粉爐的熱交換器被迅速急冷形成微孔狀磷酸鈣(Ca^09)晶體；燃燒后的灰渣在煙氣的作用下通過鍋爐的熱交換器需在3 6 秒之間急冷到150 20(TC;便形成即枸溶性磷肥產品； 6)、成品收集；
將即枸溶性磷肥收集，按不同容器稱重、打包便完成了一次加工工藝過程，
多次重復以十.加工T藝過程便BJ'實現流水線作業。 實施例3:
根據附圖1中所列工藝步驟；實施石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工
藝；
所述的組分按重量百分比82°/。煤粉，18%磷礦；
所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥工藝具體內容；
1) 、配料；
將磷礦破碎至直徑小于lcm待用；
分別秤取破碎后的磷礦18%,煤粉82%，充分攪拌均勻；所述的磷礦與煤粉 的混合比例，是按磷礦中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理調配計算所得; 對于該步驟可以依據容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
將攪拌均勻的磷礦、煤粉混合物放入球磨機中細磨到80目以下；
3) 、蒸汽鍋爐布料；
將磨細好的磷礦和煤粉的混合物通過管路輸送到煤粉爐的噴煤料倉屮，均勻的噴入煤粉爐的爐腔內；
4) 、燃燒；
將磨細好的磷礦和煤粉投入蒸發量為75噸每小時的熱力蒸汽煤粉鍋爐中 燃燒反應；使磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應； Ca5F (P0J 3十H20 ^ CaiP209+HF; 熱解時，煤粉爐的燃燒溫度控制在1400 1600"C，燃燒時間在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃燒后的灰渣通過煤粉爐的熱交換器被迅速急冷形成微孔狀磷酸鈣 (Ca,PA)晶體；燃燒后的灰渣在煙氣的作用下通過鍋爐的熱交換器需在3 6 秒之間急冷到150 200 "C;便形成即枸溶性磷肥產品；
6) 、成品收集；
將即枸溶性磷肥收集，按不同容器稱重、打包便完成了一次加工工藝過程，
多次重復以上加工工藝過程便可實現流水線作業。
為了公開本發明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適tt的，但 是應了解的是，本發明旨在包括一切屬于本構思和本發明范圍內的實施例的所 有變化和改進。
權利要求
1、一種利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝，其特征在于；所述的組分按重量百分比62％～82％煤粉，18％～38％磷礦；所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收集；所述的利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥工藝具體內容；1)、配料；將磷礦破碎至直徑小于1cm待用；分別秤取破碎后的磷礦18％～38％，煤粉62％～82％，充分攪拌均勻；所述的磷礦與煤粉的混合比例，按磷礦中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量不同而合理調配，計算到能生產出符合國標的有效磷為宜；2)、研磨；將攪拌均勻的磷礦、煤粉混合物放入球磨機中細磨到80目以下；3)、蒸汽鍋爐布料；將磨細好的磷礦和煤粉投入熱力蒸汽煤粉鍋爐中燃燒反應；使磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應；4)、燃燒；開啟煤粉爐開始燃燒反應磷礦在煤粉爐的爐腔內產生熱解反應；Ca5F(PO4)3+H2O→Ca4P2O9+HF；熱解時，煤粉爐的燃燒溫度控制在1400～1600℃，燃燒時間在3～5秒；5)、急冷；其燃燒后的灰渣通過煤粉爐的熱交換器被迅速急冷形成微孔狀磷酸鈣(Ca4P2O9)晶體；燃燒后的灰渣在煙氣的作用下通過鍋爐的熱交換器需在3～6秒之間急冷到150～200℃；便形成即枸溶性磷肥產品；6)、成品收集；將即枸溶性磷肥收集，按不同容器稱重、打包便完成了一次加工工藝過程，多次重復以上加工工藝過程便是實現流水線作業。
全文摘要
一種利用石梯磷礦直接生產枸溶性磷肥的制備工藝，涉及一種利用磷礦生產磷肥的工藝，所述的組分按重量百分比62％～82％煤粉，18％～38％磷礦；所述的工藝組成包括；配料、研磨、蒸汽鍋爐布料、燃燒、急冷、成品收集；本發明徹底的解決了伊川縣石梯磷礦一直未被開發利用的問題；更重要的是該方法在生產過程中所釋放出的熱量，可全部回收利用，生產成本極低，在整個生產過程中無廢渣、廢水產生，廢氣的排放也完全符合國家環保要求，具有很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C05B17/00GK101439991SQ200810231489
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者張學敏 申請人:張學敏